1. அடிப்படை அம்சங்கள் மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் படிக வகை
1.1 அணு அமைப்பு மற்றும் பாலிடிபிக் நுணுக்கம்
(சிலிக்கான் கார்பைடு தூள்)
சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) சிலிக்கான் மற்றும் கார்பன் அணுக்களால் ஆன ஒரு பைனரி பொருளாகும்., அதன் அசாதாரண கடினத்தன்மையால் அடையாளம் காணப்பட்டது, வெப்ப கடத்துத்திறன், மற்றும் டிஜிட்டல் குடியிருப்பு சொத்துக்கள்.
சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானியம் போன்ற வழக்கமான குறைக்கடத்திகள் போலல்லாமல், SiC ஒரு படிக அமைப்பில் இல்லை, இருப்பினும் அதிகமாக வெளிப்படுகிறது 250 தனித்துவமான பலவகைகள்– c- அச்சில் சிலிக்கான்-கார்பன் இரு அடுக்குகளின் பைலிங் வரிசையில் வேறுபடும் படிக வகைகள்.
மிகவும் பொருத்தமான பாலிடைப்கள் 3C-SiC ஐக் கொண்டிருக்கும் (கன சதுரம், zincblende கட்டமைப்பு), 4H-SiC, மற்றும் 6H-SiC (இரண்டும் அறுகோணமானது), ஒவ்வொன்றும் நுட்பமாக பல்வேறு டிஜிட்டல் மற்றும் வெப்ப பண்புகளை காட்டுகிறது.
இவற்றில், 4H-SiC ஆனது உயர்-பவர் மற்றும் உயர்-அதிர்வெண் டிஜிட்டல் கேஜெட்டுகளுக்கு குறிப்பாக விரும்பப்படுகிறது, அதன் உயர் எலக்ட்ரான் நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் பல்வேறு பாலிடைப்களுடன் ஒப்பிடும் போது குறைந்த ஆன்-எதிர்ப்பின் விளைவாக.
வலுவான கோவலன்ட் பிணைப்பு– பற்றி உள்ளடக்கியது 88% கோவலன்ட் மற்றும் 12% அயனி ஆளுமை– குறிப்பிடத்தக்க இயந்திர கடினத்தன்மையை வழங்குகிறது, இரசாயன செயலற்ற தன்மை, மற்றும் கதிர்வீச்சு சேதங்களுக்கு எதிர்ப்பு, தீவிர சூழல்களில் நடைமுறைக்கு SiC ஐ பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது.
1.2 மின்னணு மற்றும் வெப்ப பண்புக்கூறுகள்
SiC இன் மின்னணு மேலாதிக்கம் அதன் பரந்த பேண்ட்கேப்பில் இருந்து உருவாகிறது, இருந்து வருகிறது 2.3 ஈ.வி (3C-SiC) செய்ய 3.3 ஈ.வி (4H-SiC), சிலிக்கான்களை விட வியத்தகு அளவில் பெரியது 1.1 ஈ.வி.
இந்த பெரிய பேண்ட்கேப் SiC கேஜெட்டுகள் அதிக வெப்பநிலை நிலைகளில் செயல்படுவதை சாத்தியமாக்குகிறது– எவ்வளவோ 600 ° சி– உள்ளார்ந்த வழங்குநர் உருவாக்கம் இல்லாமல் சாதனம் அதிகமாகும், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மின்னணு சாதனங்களில் ஒரு முக்கிய கட்டுப்பாடு.
மேலும், SiC அதிக முக்கியமான மின் புல வலிமையைக் கொண்டுள்ளது (~ 3 எம்வி/செ.மீ), சிலிக்கானை விட தோராயமாக பத்து மடங்கு, மின் சாதனங்களில் மெல்லிய சறுக்கல் அடுக்குகள் மற்றும் அதிக முறிவு மின்னழுத்தங்களை செயல்படுத்துகிறது.
அதன் வெப்ப கடத்துத்திறன் (~ 3.7– 4.9 4H-SiCக்கு W/cm · K) தாமிரத்தை மிஞ்சும், திறமையான வெப்பச் சிதறலுக்கு உதவுதல் மற்றும் அதிக சக்தி பயன்பாடுகளில் சிக்கலான குளிரூட்டும் அமைப்புகளுக்கான தேவையைக் குறைத்தல்.
அதிக செறிவு எலக்ட்ரான் வேகத்துடன் இணைக்கப்பட்டது (~ 2 × 10 ⁷ செமீ/வி), இந்த கட்டிடங்கள் SiC அடிப்படையிலான டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் டையோட்கள் விரைவாக மாறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது, அதிக மின்னழுத்தங்களை சமாளிக்கவும், மற்றும் அவற்றின் சிலிக்கான் சகாக்களை விட சிறந்த ஆற்றல் செயல்திறனுடன் செயல்படுகின்றன.
இந்த குணங்கள் கூட்டாக SiC ஐ அடுத்த தலைமுறை பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்க்கான அடித்தளப் பொருளாக வைக்கின்றன, குறிப்பாக மின்சார வாகனங்களில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அமைப்புகள், மற்றும் விண்வெளி தொழில்நுட்பங்கள்.
( சிலிக்கான் கார்பைடு தூள்)
2. உயர்தர சிலிக்கான் கார்பைடு படிகங்களின் தொகுப்பு மற்றும் கட்டுமானம்
2.1 உடல் நீராவி போக்குவரத்து மூலம் வெகுஜன படிக வளர்ச்சி
உயர் தூய்மையின் உற்பத்தி, ஒற்றை-படிக SiC அதன் தொழில்நுட்ப வரிசைப்படுத்துதலின் மிகவும் கடினமான அம்சங்களில் ஒன்றாகும், பெரும்பாலும் அதன் உயர் பதங்கமாதல் வெப்பநிலை காரணமாக (~ 2700 ° சி )மற்றும் சிக்கலான பாலிடைப் கட்டுப்பாடு.
மொத்த வளர்ச்சிக்கான முன்னணி நுட்பம் உடல் நீராவி போக்குவரத்து ஆகும் (PVT) உத்தி, மாற்றியமைக்கப்பட்ட Lely முறை என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது, இதில் உயர்-தூய்மை SiC தூள் ஒரு ஆர்கான் வளிமண்டலத்தில் மிஞ்சும் வெப்பநிலையில் பதங்கமாக்கப்படுகிறது 2200 ° C மற்றும் ஒரு விதை படிகத்தில் மீண்டும் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது.
வெப்பநிலை சரிவுகளில் சரியான கட்டுப்பாடு, வாயு சுழற்சி, மைக்ரோபைப்புகள் போன்ற குறைபாடுகளைக் குறைக்க அழுத்தம் முக்கியமானது, இடப்பெயர்வுகள், மற்றும் சாதனத்தின் செயல்திறனைக் குறைக்கும் பாலிடைப் சேர்த்தல்கள்.
முன்னேற்றங்கள் இருந்தபோதிலும், SiC படிகங்களின் வளர்ச்சி விகிதம் தொடர்ந்து மெதுவாக உள்ளது– பொதுவாக 0.1 செய்ய 0.3 மிமீ/ம– சிலிக்கான் இங்காட் உற்பத்தியுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த செயல்முறையை ஆற்றல் மிகுந்ததாகவும் விலையுயர்ந்ததாகவும் ஆக்குகிறது.
தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி விதை நோக்குநிலையை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகிறது, ஊக்கமருந்து நல்லிணக்கம், மற்றும் படிக உயர் தரம் மற்றும் அளவிடுதல் மேம்படுத்த crucible அமைப்பு.
2.2 எபிடாக்சியல் லேயர் டெபாசிஷன் மற்றும் டிவைஸ்-ரெடி அடி மூலக்கூறுகள்
டிஜிட்டல் சாதனத் தயாரிப்பிற்கு, SiC இன் மெலிதான எபிடாக்சியல் அடுக்கு இரசாயன நீராவி படிவுகளைப் பயன்படுத்தி மொத்த அடி மூலக்கூறு மீது விரிவாக்கப்படுகிறது. (CVD), பொதுவாக சிலேன் பயன்படுத்துகிறது (SiH ₄) மற்றும் எல்பி (சி ₃ எச் எட்டு) ஹைட்ரஜன் சூழலில் முன்னோடியாக.
இந்த எபிடாக்சியல் அடுக்கு துல்லியமான அடர்த்திக் கட்டுப்பாட்டைக் காட்ட வேண்டும், குறைக்கப்பட்ட குறைபாடு அடர்த்தி, மற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட ஊக்கமருந்து (n-வகைக்கு நைட்ரஜனுடன் அல்லது p-வகைக்கு குறைந்த எடை அலுமினியம்) MOSFETகள் மற்றும் ஷாட்கி டையோட்கள் போன்ற ஆற்றல் சாதனங்களின் ஆற்றல்மிக்க பகுதிகளை உருவாக்க.
அடி மூலக்கூறு மற்றும் எபிடாக்சியல் அடுக்குக்கு இடையில் உள்ள லட்டு வேலை சமத்துவமின்மை, வெப்ப வளர்ச்சி வேறுபாடுகளின் தொடர்ச்சியான அழுத்தத்துடன், கருவி நம்பகத்தன்மையை பாதிக்கும் பைலிங் தவறுகள் மற்றும் திருகு இடப்பெயர்வுகளை வழங்கலாம்.
மேம்பட்ட இடத்திலேயே கண்காணிப்பு மற்றும் செயல்முறை மேம்படுத்தல் உண்மையில் குறைபாடு அடர்த்தியை கணிசமாகக் குறைத்துள்ளன, நீண்ட செயல்பாட்டு ஆயுட்காலம் கொண்ட உயர் செயல்திறன் கொண்ட SiC கேஜெட்களின் வணிக உற்பத்தியை சாத்தியமாக்குகிறது.
கூடுதலாக, சிலிக்கான்-இணக்கமான செயலாக்க முறைகளின் முன்னேற்றம்– முற்றிலும் உலர்ந்த பொறித்தல் போன்றவை, அயன் பொருத்துதல், மற்றும் உயர் வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்றம்– தற்போதுள்ள செமிகண்டக்டர் உற்பத்தி வரிகளில் இணைந்து உதவியது.
3. பவர் எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள் மற்றும் ஆற்றல் தீர்வுக்கான பயன்பாடுகள்
3.1 உயர்-செயல்திறன் ஆற்றல் மாற்றம் மற்றும் மின்சார இயக்கம்
சிலிக்கான் கார்பைடு உண்மையில் நவீன ஆற்றல் மின்னணு சாதனங்களில் ஒரு முக்கியப் பொருளாக இருந்து வருகிறது, மிகக் குறைந்த இழப்புகளுடன் அதிக அதிர்வெண்களில் மாறக்கூடிய அதன் திறன் சிறிய அளவில் மாற்றப்படுகிறது, இலகுவான, மற்றும் கூடுதல் நம்பகமான அமைப்புகள்.
மின்சார கார்களில் (EVகள்), SiC-அடிப்படையிலான இன்வெர்ட்டர்கள் DC பேட்டரி சக்தியை மின்சார மோட்டருக்கான ஏர் கண்டிஷனிங்காக மாற்றும், அதிர்வெண்களில் இயங்கும் 100 kHz– சிலிக்கான் அடிப்படையிலான இன்வெர்ட்டர்களை விட வியத்தகு அளவில் அதிகம்– தூண்டிகள் மற்றும் மின்தேக்கிகள் போன்ற செயலற்ற பகுதிகளின் அளவைக் குறைக்கிறது.
இதன் விளைவாக, ஆற்றல் தடிமன் அதிகரிக்கிறது, நீட்டிக்கப்பட்ட ஓட்டுநர் வகை, மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை, EV பாணியில் உள்ள முக்கிய தடைகளை நேரடியாக சந்திக்கிறது.
குறிப்பிடத்தக்க வாகன உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் வழங்குநர்கள் தங்கள் டிரைவ் டிரெய்ன் அமைப்புகளில் SiC MOSFET களை எடுத்துள்ளனர்., ஆற்றல் நிதி சேமிப்பு 5 ஐ அடைதல்– 10% சிலிக்கான் அடிப்படையிலான விருப்பங்களுக்கு மாறாக.
அதேபோல், உள் சார்ஜர்கள் மற்றும் DC-DC மாற்றிகளில், SiC கேஜெட்டுகள் மிக வேகமாக சார்ஜிங் மற்றும் அதிக செயல்திறனை அனுமதிக்கின்றன, நீடித்த போக்குவரத்துக்கு மாற்றத்தை துரிதப்படுத்துகிறது.
3.2 புதுப்பிக்கத்தக்க வளம் மற்றும் கட்டம் கட்டமைப்பு
ஒளிமின்னழுத்தத்தில் (பி.வி) சூரிய இன்வெர்ட்டர்கள், SiC ஆற்றல் கூறுகள் மாறுதல் மற்றும் கடத்தல் இழப்புகளைக் குறைப்பதன் மூலம் மாற்று செயல்திறனை அதிகரிக்கின்றன, குறிப்பாக சூரிய மின் உற்பத்தியில் பொதுவான பகுதி டன் பிரச்சனைகள்.
இந்த மேம்பாடு சூரிய அமைப்புகளின் பொதுவான ஆற்றல் வருவாயை உயர்த்துகிறது மற்றும் குளிரூட்டும் தேவைகளை குறைக்கிறது, கணினி விலைகளைக் குறைத்தல் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துதல்.
காற்று ஜெனரேட்டர்களில், SiC-அடிப்படையிலான மாற்றிகள், ஜெனரேட்டர்களின் மாறக்கூடிய அதிர்வெண் விளைவுகளை மிகவும் திறம்பட கையாள்கின்றன, சிறந்த கட்டம் சேர்க்கை மற்றும் சக்தி உயர் தரத்தை அனுமதிக்கிறது.
கடந்த தலைமுறை, SiC உயர் மின்னழுத்த நேரடி உள்ள நிலையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது (HVDC) பரிமாற்ற அமைப்புகள் மற்றும் திட நிலை மின்மாற்றிகள், அங்கு அதன் உயர் செயலிழப்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் வெப்ப பாதுகாப்பு ஆதரவு கச்சிதமானது, அதிக திறன் கொண்ட மின் விநியோகம், தொலைதூரங்களில் குறைந்த இழப்புகளுடன்.
இந்த முன்னேற்றங்கள் வயதான பவர் கிரிட்களை மேம்படுத்துவதற்கும், சிதறடிக்கப்பட்ட மற்றும் அவ்வப்போது சுற்றுச்சூழல் நட்பு வளங்களின் விரிவாக்கப் பங்கைப் பொருத்துவதற்கும் அவசியம்..
4. தீவிர சூழல் மற்றும் குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களில் வளர்ந்து வரும் பாத்திரங்கள்
4.1 தீவிர சிக்கல்களில் செயல்பாடு: விண்வெளி, அணுக்கரு, மற்றும் டீப்-வெல் பயன்பாடுகள்
SiC இன் வலிமையானது நிலையான தயாரிப்புகள் தோல்வியடையும் வளிமண்டலங்களில் கடந்த எலக்ட்ரானிக்ஸை நீடிக்கிறது.
விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு அமைப்புகளில், SiC சென்சார்கள் மற்றும் மின்னணு சாதனங்கள் உயர் வெப்பநிலையில் துல்லியமாக இயங்குகின்றன, ஜெட் என்ஜின்களுக்கு அருகில் அதிக கதிர்வீச்சு நிலைமைகள், மறு நுழைவு லாரிகள், மற்றும் அறை ஆய்வுகள்.
அதன் கதிர்வீச்சு திடத்தன்மை அணு மின் நிலைய கண்காணிப்பு மற்றும் செயற்கைக்கோள் மின்னணு சாதனங்களுக்கு உகந்ததாக உள்ளது., அயனியாக்கும் கதிர்வீச்சின் வெளிப்பாடு சிலிக்கான் சாதனங்களை பலவீனப்படுத்தும்.
எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு சந்தையில், SiC-அடிப்படையிலான உணர்திறன் அலகுகள் டவுன்ஹோல் துளையிடும் சாதனங்களில் வெப்பநிலை அளவைத் தாண்டிச் செல்லப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 300 ° C மற்றும் அரிக்கும் இரசாயன சூழல்கள், மேம்படுத்தப்பட்ட அகற்றுதல் செயல்திறனுக்காக நிகழ்நேர தரவு வாங்குதலை அனுமதிக்கிறது.
இந்த பயன்பாடுகள் இயந்திரத்தின் கீழ் கட்டடக்கலை நேர்மை மற்றும் மின்சார செயல்பாட்டைப் பாதுகாக்கும் SiC இன் திறனைப் பயன்படுத்துகின்றன., வெப்ப, மற்றும் இரசாயன அழுத்தம் மற்றும் பதட்டம்.
4.2 ஃபோட்டானிக்ஸ் மற்றும் குவாண்டம் உணர்திறன் இயக்க முறைமைகளில் சேர்க்கை
கடந்த கிளாசிக்கல் மின்னணு சாதனங்கள், ஆப்டிகல் ஆக்டிவ் காரணி குறைபாடுகளின் தெரிவுநிலை காரணமாக குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களுக்கான ஊக்கமளிக்கும் அமைப்பாக SiC உருவாகி வருகிறது.– பணியிடங்கள் மற்றும் சிலிக்கான் காலியிடங்கள் போன்றவை– இது சுழல் சார்ந்த ஒளி ஒளிர்வைக் காட்டுகிறது.
இந்த குறைபாடுகளை அறை வெப்பநிலையில் சரிசெய்ய முடியும், குவாண்டம் பிட்களாக செயல்படுகின்றன (குவிட்ஸ்) அல்லது குவாண்டம் தொடர்பு மற்றும் எடுப்பதற்கான ஒற்றை-ஃபோட்டான் உமிழ்ப்பான்கள்.
பரந்த பேண்ட்கேப் மற்றும் குறைந்த உள்ளார்ந்த சேவை வழங்குநர் கவனம் நீண்ட சுழல் ஒத்திசைவு நேரங்களை செயல்படுத்துகிறது, குவாண்டம் தரவு செயலாக்கத்திற்கு அவசியம்.
மேலும், SiC மைக்ரோ ஃபேப்ரிகேஷன் உத்திகளுடன் இணக்கமானது, குவாண்டம் உமிழ்ப்பான்களை ஃபோட்டானிக் சுற்றுகள் மற்றும் ரெசனேட்டர்களில் ஒருங்கிணைக்க அனுமதிக்கிறது.
அடிப்படை குவாண்டம் அறிவியல் மற்றும் பயனுள்ள சாதனப் பொறியியலுக்கு இடையே உள்ள இடத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் சிறப்புத் தயாரிப்பாக, குவாண்டம் திறன் மற்றும் வணிக அளவீடுகளின் இந்த கலவை SiC ஐ உருவாக்குகிறது..
சுருக்கமாக, சிலிக்கான் கார்பைடு என்பது குறைக்கடத்தி நவீன தொழில்நுட்பத்தில் நிலையான மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது, சக்தி செயல்திறனில் சமமற்ற செயல்திறனைப் பயன்படுத்துதல், வெப்ப மேலாண்மை, மற்றும் சுற்றுச்சூழல் ஆயுள்.
பசுமையான எரிசக்தி அமைப்புகளை சாத்தியமாக்குவது முதல் விண்வெளி மற்றும் குவாண்டம் உலகங்களை ஆய்வு செய்வது வரை, மிகவும் சாத்தியமானவற்றின் வரம்புகளை மறுவரையறை செய்ய SiC உள்ளது.
விற்பனையாளர்
RBOSCHCO ஒரு நம்பகமான உலகளாவிய இரசாயன பொருள் சப்ளையர் & மேல் கொண்ட உற்பத்தியாளர் 12 உயர்தர இரசாயனங்கள் மற்றும் நானோ பொருட்களை வழங்குவதில் பல வருட அனுபவம். நிறுவனம் பல நாடுகளுக்கு ஏற்றுமதி செய்கிறது, அமெரிக்கா போன்றவை, கனடா, ஐரோப்பா, ஐக்கிய அரபு எமிரேட்ஸ், தென்னாப்பிரிக்கா, தான்சானியா, கென்யா, எகிப்து, நைஜீரியா, கேமரூன், உகாண்டா, துருக்கி, மெக்சிகோ, அஜர்பைஜான், பெல்ஜியம், சைப்ரஸ், செக் குடியரசு, பிரேசில், சிலி, அர்ஜென்டினா, துபாய், ஜப்பான், கொரியா, வியட்நாம், தாய்லாந்து, மலேசியா, இந்தோனேசியா, ஆஸ்திரேலியா,ஜெர்மனி, பிரான்ஸ், இத்தாலி, போர்ச்சுகல் போன்றவை. முன்னணி நானோ தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டு உற்பத்தியாளர், RBOSCHCO சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. எங்கள் தொழில்முறை பணிக்குழு பல்வேறு தொழில்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்த உதவும் சரியான தீர்வுகளை வழங்குகிறது, மதிப்பை உருவாக்குங்கள், மற்றும் பல்வேறு சவால்களை எளிதில் சமாளிக்கலாம். நீங்கள் தேடினால் sic கலவை, க்கு மின்னஞ்சல் அனுப்பவும்: [email protected]
குறிச்சொற்கள்: சிலிக்கான் கார்பைடு,சிலிக்கான் கார்பைடு மாஸ்ஃபெட்,mosfet sic
அனைத்து கட்டுரைகளும் படங்களும் இணையத்தில் இருந்து வந்தவை. ஏதேனும் பதிப்புரிமைச் சிக்கல்கள் இருந்தால், நீக்க சரியான நேரத்தில் எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.
எங்களை விசாரிக்கவும்